Устройство для отбора образцов прочных пород Советский патент 1987 года по МПК G01N1/10 G01N1/04 

ляется то, что устройство выполнено в виде рабочего органа 1, размещенного на демпферной подвеске 2 в объемной раме 3, и снабжено командно временным устройством 4 и поплавковым модулем 5, Рабочий орган 1 выполнен в виде цилиндрической оболочки 6, установленной на верхней части грунтовой трубки 16 через переходной конический фланец 17 и перекрытой по торцам хрупкими полусферическими оболочками 18 и 19, совмещенными с пиротехническими средствами 20 и 21 их разрушения. Поплавковый модуль выполнен в виде легкой оболочки 6 тороидальной формы, во внутрен1

Изобретение относится к устройствам для получения образцов пород, реимущественно прочных, со дна вооемов и может быть использовано при проведении геолого-разведочных, океанологических и гидрографических работ в океане.

Цель изобретения - повышение производительности глубоководного ПрОбО- -jQ отбора и вероятности отбойки образца от массива.

На фиг, 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг, 2 - блок-схема командно-временного уст- 15 ройства«

Устройство содержит рабочий орган 1, размещенный на демпферной подвеске 2 в объемной раме 3, снабженной командно-временным устройством 4, jg На объемной раме 3, кроме того, смон- тирован поплавковый модуль 5, выполненный в виде легкой оболочки 6 торо- идальной формы, во внутренней полости которой размещена эластичная ем 25 кость 7 .с газовыделяющим реагентом 8, а в верхней части смонтированы выпускной клапан 9 с гидростатом 10 и ра,диомаяк 1 1 , В нижней части легкая оболочка 6 имеет отверстия 12, Элас- Q тичная емкость 7 снабжена пиротехническим средством 13 разрушения, связанным кабелем 14 с командно-временным устройством 4,

Рабочий орган 1 выполнен в виде

35

цилиндрической оболочки 15 установней полости которой размещена эластичная емкость 7 с газовьщеляющим реагентом 8, снабженная пиротехническим средством 13 ее разрушения. Командно-временное устройство 4 включает, датчик ускорений и последовательно соединенные с ним гидростатический блокиратор и формирователь импульсов, выдающий сигнал на пиротехнические средства разрув ения в ерхней и нижней оболочек и эластичной емкости с газовыделяющим реагентом, причем гидростатический блокиратор имеет дополнительный вьгход на пиротехническое средство 13 разрушения эластичной емкости, 2 з.п. ф-лы 2 ил.

5

ленной на верхней части грунтовой трубки 16 через переходной конический фланец 17 и перекрытой по торцам хрупкими полусферическими оболочками 18 и 19, совмещенными с пиротехническими средствами 20 и 21 разрушения. Грунтовая трубка 16 снабжена коронкой 22 и клапаном 23, Командно- временное устройство 4 содержит датчик 24 ускорений и последовательно связанные с ним гидростатический блокиратор 25 и блок 26 формирователя импульсов, связанный кабелем 14 с пиротехническими средствами 13, 20 и 21 разрушения. Гидростатический блокиратор 25 имеет дополнительный выход на таймер 27, связанный с дополнительным формирователем 28 импульсов, вьщающим сигнал на пиротехническое средство 13 разрушения.

Устройство работает следующим образом.

После сброса устройства с борта судна вода попадает в поплавковый модуль 5 через отверстия 12 в легкой оболочке 6, вытесняя воздух через выпускной клапан 9, который после погружения устройства на глубину 20-25 м перекрывается гидростатом 10,

Продолжая погружение устройство достигает глубины 300 м, на которой срабатывает гидpoctaтичecкий блокиратор 25 командно-временного устройства 4, давая возможность прохожде3

нию импульсов от датчика 24 ускорении к блоку 26 формирователя импульсов. Одновременно с этим гидростатический блокиратор 25 выдает си нал на запуск таймера 27, продолжительность счета которого соответствует времени достижения устройством дна водоема плюс 5 мин дополнительного времени, после чего таймером 27 выдаетсй сигнал на дополнительный формирователь 28 импульсов, выдающий сигнал на срабатывание пиротехнического средства 13 разрушения эластичной емкости 7 с газовы- деляющим реагентом 8-,

При достижении устройством дна водоема могут иметь место две ситуации: внедрение грунтовой трубки 16 в рыхлые донные осадки с ее заполнением или удар коронкой 22 о прочные донные породы с резким нарастанием ускорений.

В первом случае датчик 24 ускорений командно-временного устройства 4 резкого нарастания ускорений не фиксирует и сигнала на блок 26 формирователя импульсов не выдает. При этом сигнал на пиротехническое средство 13 разрушения поступает от таймера 27 по указанному способу. После срабатывания пиротехнического средства 13 разрушения эластичная емкость 7 разрушается и газовыделя- ющий реагент 8 вступает в реакцию с водой, выделяя газ, заполняющий легкую оболочку 6.поплавкового модуля 5, что приводит к выдергиванию грунтовой трубки 16 с пробой, удерживаемой клапаном 23, из донных осадков и всплытию устройства на поверхность водоема, где оно обнаруживается по сигналам радиомаяка 11 и поднимается на борт судна.

Во втором случае при ударе коронкой 22 6 прочные донные породы устройство в целом резко тормозится, что фиксируется датчиком 24 ускорений, вьщающим сигнал через гидростатический блокиратор 25 на блок 26 формирователя импульсов, выдающим сигнал на Срабатывание пиротехнических средств 13, 20 и 21 разрушения, причем сигнал на пиротехническое средство 21 разрушения верхней оболочки 19 выдается с задержкой, равной половине времени прохождения ударной волной, возникающей при разрушении нижней оболочки 18, расстояния между торцами цилиндрической оболоч54058 4

ки 15, В момент контакта коронки 22 с донными породами при разрушении верхней оболочки 19 за счет того, что в цилиндрической оболочке 15, перекрытой по торцам хрупкими полусферическими оболочками 18 и 19 сохраняется давление, равное атмосферному, возникает гидравлический удар, причем ударная волна сжатия распрост- 10 раняется внутрь цилиндрической оболочки 15, а волна растяжения распространяется через переходной конический фланец 17 и грунтовую трубку 16, заполненные водой, к донным по- J5 родам. При комплексном воздействии на прочные донные породы, прилегающие к коронке 22, нагрузок, возникающих при ударе и растяжении, от массива отделяется образец, перемеща- 20 ющийся в грунтовую трубку 16. В то же время волна сжатия, распространяющаяся внутрь цилиндрической оболочки 15, гасится ударной волной противоположного направления, возни- 25 кающей при разрушении верхней полу- о сферической оболочки 19 с помощью пиротехнического средства 21 разрушения. Остаточная инерция рабочего органа 1 гасится демпферной подвес- 30 кой 2. Отобранный образец прочной породы удерживается от выпадения клапаном 23.

Одновременно со срабатыванием пиротехнических средств 20 и 21 э разрушения срабатывает пиротехническое средство 13 разрушения, вводящее в действие механизм всплытия устройства на поверхность, где оно поднимается на борт судна.

40 Формула изобретения

1. Устройство для отбора образцов прочных пород, содержащее грунтовую трубку с клапаном и цилиндрический

45 корпус в ее верхней части, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности глубоководного пробоотбора и вероятности отбойки образца от массива, устрой0 ство снабжено демпферной подвеской в объемной раме, командно-временным, устройством и поплавковым модулем, а грунтовая трубка соединена с цилиндрическим корпусом переходным кони5 ческим фланцем и снабжена двумя пере- . крывающими торць цилиндрического корпуса -хрупкими полусферическими оболочками с пиротехническими средствами их разрушения, в„совокупное J

ти составляющие рабочий орган устрой- ства, размещенный на демпферной подвеске объемной рамы,

2,Устройство по п, 1, о т л и - чающееся тем, что поплавковый модуль выполнен в виде легкой оболочки тороидальной формы, во внутренней полости которой размещена эластичная полость с газовьоделя- ющим реагентом и пиротехническим средством ее разрушения,

3,Устройство по пп, 1 и 2, о т - личающееся тем, что команд но-временное устройство содержит

540586

датчик ускорений и последовательно соединенные с ним гидростатический блокиратор и формирователь импульсов, вьщающий сигнал на пиротехнические средства разрушения верхней и нижней полусферических оболочек цилиндрического корпуса и зластичной емкости в газовьщеляющим реагентом, Q таймер с формирователем импульсов, соединяющийся с гидростатическим блокиратором и выдающий сигнал на пиротехническое устройство разрушения эластичной емкости поплавкового 15 модуля.

Изобретение относится к устройствам для получения образцов пород, преимущественно прочных, со дна водоемов и может быть использовано при проведении геолого-разведочных, океанологических и гидрографических работ в океане. Цель изобретения заключается в повьшении производительности глубоководного пробоотбора и вероятности отбойки образца от массива, Устройство для отбора образцов прочных пород включает грунтовую трубку с клапаном и цилиндрический корпус в ее верхней части. Новым яв(Л

2

25

-Ф2/

26

«1 W

27

Редактор И, Горная

Составитель Л, Горяйнова Техред М.Ходанич

Заказ 5685/37 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

2В

14

Ри.2

Корректор В. Бутяга

Подписное